微量元素锌在儿童生长发育中的作用

2011-04-02张伟淳

当代医学 2011年3期

张伟淳

锌（zinc,Zn）是人体生长发育及免疫调控所必需的微量元素之一，锌对儿童生长发育非常重要，锌在机体许多器官和组织中具有重要作用。充足的锌供给，能维持机体的正常生理功能，促进生长发育，智力发育和提高机体的免疫机能，预防疾病的发生。

1 锌参与细胞分裂、分化和蛋白合成

锌是人体内300多种酶和蛋白质的重要组成成分，广泛参与生命活动的各个方面，其中最重要的含锌酶和蛋白有DNA聚合酶、RNA聚合酶、碱性磷酸酶、锌指蛋白转录因子、味觉蛋白、消化酶等[1]，锌是这些物质的活性结构成分。锌缺乏（zinc deficiency,ZD）时，DNA聚合酶数量减少，活性降低，导致DNA复制速率减慢，结果使细胞的分裂速度缓慢或停滞[2]。致使儿童骨生长发育缓慢，骨钙化不良，食欲低下，消化功能降低和整体发育延迟[3]。

2 锌的分布及需要量

锌广泛存在于人体的所有组织中，有85％分布于人体肌肉和骨骼中，11％分布于皮肤，肝脏和其他组织。几乎所有锌分布于细胞内，30％～40％在细胞核内，50％在细胞质、细胞器和专门囊泡（消化酶或激素存储）内，其余部分存在于细胞膜[4]。

正常人每日锌需要量是：4月龄以下30mg，5～12月龄5mg，1～10岁10mg，成人15mg，妊娠及哺乳期20～25mg。

3 锌的吸收

锌在肠道的吸收有主动吸收和被动弥散两种形式，以主动吸收为主。锌的吸收是通过与镶嵌在肠粘膜刷状缘的锌转运蛋白（ZTP）结合的形式主动进行的。这些锌转运体除存在于肠上皮细胞外，也广泛的存在于其他器官组织的细胞。根据细胞对锌的需要和细胞外液锌的浓度变化，镶嵌于细胞膜上的ZTP的类型会发生变化，其调节机制属于后翻译调节。当细胞内锌过多时，排锌ZTP被镶嵌于膜间，把锌排出细胞外。锌吸收的调节机制是血-肠调节。

锌摄入不足是ZD的主要病因,其次是膳食锌利用率低。人类缺锌的主要原因是饮食中锌利用率过低，它也可能是由于疾病，影响食物中锌的摄入，引起分解或吸收不良，或增加锌的排泄。

4 锌与胎儿发育

锌影响核酸和蛋白质合成。因此，锌缺乏会严重影响胎儿的生长发育，易造成畸形。严重ZD可影响受精卵分裂，引起染色体畸变造成流产和多发性畸形。目前很多资料表明,锌对人类有潜在的发育毒性。畸形儿孕母及胎儿血清锌显著低于正常对照组，但畸形儿羊水锌则明显增高。

Hininger等研究表明，新生儿产重与孕母血锌水平确实相关。然而，Zlotkin提出的研究认为孕妇常规补锌不一定提高胎儿出生体重。

5 锌与生长

锌在儿童的生长发育过程中发挥重要的作用。直接参与核酸和蛋白质的合成，能量代谢和氧化还原过程。锌指概念的提出解释了锌在基因表达和内分泌功能中的作用，以及锌在DNA合成，RNA的合成和细胞分裂过程中的作用机制。锌还与某些重要激素如生长调节素-C，骨钙素，睾酮，甲状腺激素和胰岛素，相互作用调节骨骼的生长。锌与骨代谢密切相关，调节骨骼的生长和发育。与其它组织相比，锌在骨中的浓度相对较高，它是钙化基质重要组成部分。

锌可能会通过改变神经递质受体直接作用于中枢神经系统，进而影响食欲。缺锌也伴随着嗅觉和味觉改变，食欲不振和体重减轻。一方面，锌参与DNA和RNA的合成，并最终参与细胞复制；软骨细胞，成骨细胞和成纤维细胞的分化；细胞转录；生长调节素-C，胶原蛋白，骨钙素和碱性磷酸酶的合成。参与碱性磷酸酶的合成，并影响其活性。还参与碳水化合物，脂类和蛋白质的代谢，从而利于营养物质更好的利用。另一方面，锌在激素调解中起着重要作用，因为它参与生长激素（GH）的合成与分泌。